Структура мікропроцесорів

Зазвичай використовують МП сумісно з іншими мікроелектронними пристроями (рис.86), які в сукупності утворюють мікропроцесорну систему.

Основними блоками системи є запам'ятовувальний пристрій програми (ЗПП), запам'ятовувальний пристрій даних (ЗПД), пристрій уводу-виводу (ПУВ). Кожний пристрій виконує свої функції, а саме: ЗПП — зберігає команди, які керують роботою МП, ЗПД — зберігає дані, якими оперує МП, ПУВ — забезпечує увід даних у ЗПД і вивід їх до зовнішних пристроїв та приладів. Всі блоки системи охоплені між собою трактом пересилання адрес (ТПА) і трактом пересилання команд та даних (ТПКД). За допомогою ТПА пересилаються адреси команд, які знаходяться в ЗПП. Після їх зчитування вони пересилаються ТПКД в МП для їх виконання. Реалізація МП здійснюється на базі схем, які за­безпечують вибір команд з ЗПП, їх дешифрування та виконання.

Рис. 86. Структурна схема мікропроцесорної системи

Структурну схему МП показано на рис. 87. МП містить три основні пристрої: арифметико-логічний пристрій (АЛП), регістри даних (РД) і пристрій керування (ПК). Для пересилання даних між ними використовується внутрішня шина даних (ШД).

Робота всіх блоків МП здійснюється за допомогою генератора тактових імпульсів (ГТІ), частота яких визначає швидкодію процесора.

АЛП виконує одну з основних функцій мікропроцесора — оброблення даних, а саме операції над двома словами даних (операндами) (табл. 9).

Таблиця 9 - Типи та зміст операцій, які викопує АЛП

Тип операції	Позначення	Зміст
Арифметичні	ADD SUBTRACT INCREMENT DECREMENT	Додавання Віднімання Додатний приріст Від 'ємний приріст
Логічні	«I» (AND) «АБО» (OR) «HE» (NO) (COMPARE)	Логічне множення Логічне додавання Заперечення Порівняння

Регістри використовують для реалізації основних логічних функцій мікропроцесора. МП має шість основних регістрів: стану, буферні, команд, адреси пам'яті, лічильник команд, акумулятор.

Рис. 87. Структурна схема МП

Акумулятор — це головний регістр МП при різноманітних діях з даними. Більшість арифметичних і логічних операцій з двома словами даних здійснюється з використанням АЛП і акумулятора. Регістр стану призначений для зберігання результатів деяких перевірок, які здійснюються під час виконання програми. Розряди регістра стану приймають те чи інше значення під час виконання операцій, які використовують АЛП і деякі регістри.

Лічильник команд виконує важливу функцію в МП: стеження за тим, яка команда виконується і яка буде виконуватися наступною. Перед виконанням будь-якої програми лічильник команд необхідно завантажити числом — адресою зони пам'яті, яка містить першу команду програми.

Регістр адреси пам'яті містить двійкове число — адресу зони пам'яті, яка буде використовувати МП. Вихід цього регістра називається адресною шиною (ША). Під час виконання підциклу вибірки команди з пам'яті регістри адреси пам'яті і лічильника команд мають однаковий вміст, тобто вказують на розташування команди, яка зчитується з пам'яті.

Регістр команд призначений виключно для зберігання поточної виконуваної команди.

Дата добавления: 2015-07-18